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1、矿井综合自动化技术 -煤矿带式输送机系统,任务一 带式输送机的结构及原理 任务描述 : 带式输送机是煤矿井下和地面生产系统中应用最多的一种连续运输设备。它具有运输能力大、工作阻力小、耗电量低、运输离长、使用寿命长，且对煤的破碎作用小、噪音低、安全可靠优点，得到了广泛使用。因此，大家很有必要了解和掌握井下带式运输系统的结构和原理。,一、带式输送机的类型,（1）、按牵引方式不同可分为滚筒驱动式和钢丝绳牵引式两类 （2）、按输送带的强度不同可分为通用型和强力型（3）、按带式输送机作用不同 可分为转载式、伸缩式和固定式 （4）、按式输送机的安装方式不同可分为落地式、吊挂式和组合式,二、带式输送机的适用
2、条件,带式输送机既可用于水平运输，又可用于倾斜运输。当用于倾斜运输时其倾角受到一定限制。通常情况下，倾斜向上运输时的倾角不超过18，向下运输时的倾角不超过15。目前国内已生产出一种适应倾角大于30的特殊带式输送机。为减小输送带的严重磨损，带式输送机不宜运送有棱角的货物。此外，通用型带式输送机不能弯曲。,三、带式输送机的组成及工作原理,1、带式输送机的组成（以滚筒式结构为例介绍） 带式输送机的组成如图3 一1 和图3 一2 所示1-卸载滚筒 2-输送带 3-传动滚筒 4-导向滚筒 5-拉紧滚筒 6-拉紧装置 7-紧绳装置 8-上托辊 9-下托辊 10-机身钢丝绳 11-清扫器 12-机尾滚筒,2
3、、带式输送机的工作原理：（1） 基本工作原理输送带（或钢丝绳）连接成封闭环形，用张紧装置将它们张紧，在电动机的驱动下，靠输送带（或钢丝绳）与驱动滚筒（或驱动轮）之间的摩擦力，使输送带（或钢丝绳）连续运转，从而达到将货载由装载端运到卸载端的目的。 （2） 提高摩擦牵引力的途径 带式输送机摩擦传递的基本原理，可用欧拉公式表示如下：,(式中 SY-输送带在主动滚筒相遇点的最大张力，即摩擦牵引力； -输送带在主动滚筒上的围包角度；e -自然对数的底，e =2.718；SL -输送带在主动滚筒分离点的张力（初张力）; - 输送带与主动滚筒间的摩擦系数。 由上式可知，提高摩擦牵引力的途径有： 增大输送带的
4、初张力 在生产实际中通过拉紧装置适当地增大初张力，以提高牵引力 增大摩擦系数。在主动滚筒表面上包覆一层摩擦系数大的木衬或橡胶等衬垫（包胶或铸胶），以增大摩擦系数。 增大围包角 。当所需的牵引力较大时，采用双滚筒传动，使其围包角可达480 左右。,四、带式输送机的结构,现以滚筒驱动带式输送机为例，简单介绍带式输送机的基本结构。 带式输送机的主要组成部分有：输送带、托架及机架、传动装置、拉紧装置、储带装置和清扫装置等。 （1）、输送带输送带既是承载机构，又是牵引机构。常用的输送带有3 种类型，即普通输送带、钢丝绳芯输送带和钢丝绳牵引输送带。在这里只介绍前两种输送带的结构。,普通输送带 普通输送带可
5、用在固定式、绳架吊挂式和可伸缩带式输送机上。 输送带夹层用数层帆布做带芯，层与层之间用橡胶粘合在起，然后在外表面周围用橡胶盖层加以保护。帆布由棉、尼龙等纤维织成或为混纺物。帆布层用来承受载荷并传递牵引力，而橡胶保护层用来防止外界物体对帆布层的损伤及有害物质的腐蚀。输送带强度按帆布层的拉断力来计算。国产橡胶带有两种：一种为普通型，每层帆布的径向拉断力为56oN / cm ；另一种为强力型，每层帆布的径向拉断力为960N / cm 。保护层的厚度是：上层（与货载接触面）厚度为3mm ；下层厚度为lmm 。,钢丝绳芯输送带此输送带是用细钢丝绳做带芯（以承受拉力），外面覆盖橡胶的强力输送带。这种输送带
6、基本上可分无布层（全胶型）和有布层两种如图33所示。,由于煤矿井下存在有害有毒气体，加之带式输送机的摩擦传动，所以井下使用的输送带必须符合 煤矿安全规程 的有关性能要求。 所谓阻燃输送带是指在生产输送带过程中，加入一定量的阻燃剂和抗静电济等材料。即经朔化而成的输送带为阻燃输送带。阻燃输送带在做安全性能试验时应满足以下要求： 导电性要求（表面电阻规定值）。在试件作导电性测试时，测得试件上下两个表面层的表面电阻值，都不得超过 （以测试所得算术平均值为准）。,输送带的性能要求：, 滚筒摩擦试验要求。每块试件作滚筒摩擦试验直至断裂过程中不得发生无焰燃烧，滚筒表面摩擦温度不得超过325 C 。 酒精喷灯
7、燃烧试验要求。试件作酒精燃烧试验时，移去酒精喷灯后，具有完整援盖胶的6块试件的有焰或无焰燃烧的时间的算术平均值不大于3s，其中任何一个试件的有焰或无焰燃烧时间但值不大于10s。试件作酒精燃烧试验时，移去酒精喷灯后，对剥去覆盖胶的18 块（9 块纵向，9 块横向）试件的有焰或无焰燃烧时间的算术平均值不大于5s ，其中任何一个试件的有焰或无焰燃烧时间单值不大一于15s 。常规巷道丙烷燃烧试验要求。输送带做常规巷道丙烷燃烧试验时移去燃烧器后，试件有焰或无焰燃烧停止后，每一块试件应保留一段全宽度的无损长度不小于250mm。,（2）、托辊和机架,托辊的作用：用来支承输送带，减少输送带阻力，并使输送带悬垂
8、度不超过一定限度，以保证输送带运行平稳。 托辊的结构托辊由轴、轴承和标准套筒等组成,托辊的分类及用途托辊按用途可分为槽型托辊、平型托辊、调心托辊和缓冲托辊4种 。、槽型托辊。槽型托辊用于支承承载输送带，上托辊的间距一般为1.5m。一般由3个托辊组合而成，槽角一般为30 ，其结构如图35所示，可折式带式输送机的槽型托辊中的3个托辊是相互相接的，其中两个侧托辊挂在机架上；通用固定式带式输送机的槽型托辊是固定在机架上的。,、平行托辊平行托辊用于支承回空段输送带，一般为长托辊，下托辊的间距一般为3 m。下托辊轴头卡在机架的支座里。、调心托辊调心托辊多用在固定式带式输送机上,纠正跑偏的输送带。 固定式输
9、送机的托辊式固定的安装在机架上的，当输送带跑偏时，不能用挪动托辊位置的办法来纠正跑偏现象，故在带式输送机的重载段每隔10组托辊设置一组回转式槽型调心托辊，回空段每隔68组设置一组平行调心托辊。当输送带跑偏碰到侧边的立辊时，立辊带动回转架转动，使输送带向中心移动，则槽形托辊和平行托辊亦随之摆动，使跑偏的输送带被纠正过来。,、缓冲托辊缓冲托辊装在带式输送机的装载处，用以缓和货载对输送带的冲击，从而保护输送带。这种托辊的结构与一般托辊相同，只是在套筒上套以若干个橡胶圈。 机架按结构可分为落地式和绳架吊挂式两种。落地式机架又分为固定式和可拆移式两种。固定式是将机架固定在地基上，而拆移式是在机架与机架之
10、间、托辊与机架之间的连接都采用插入式，用销钉固定，整个机架没有一个螺栓。绳架吊挂式的钢丝绳机架由两根纵向平行布置的钢丝绳组成，每隔60m 安装一个落地式紧绳托架。这种机架的结构简单，节省钢材，又便于拆装。,（3）、驱动装置 驱动装置是带式输送机的动力源.驱动装置的组成由电动机、液力偶合器、减速器和主动滚筒等部分组成。若是双滚筒单电动机传动，则还有一对传动齿轮。驱动装置的布置型式驱动装置有单电动机驱动和多电动机驱动，有单滚筒传动和双滚筒传动。单滚筒传动多用于功率不大的带式输送机。一般驱动装置均布置在机头卸载端。用于井下的SPJ 一800型与SJ 一800 型的带式输送机采用双滚筒传动。采用单电动
11、机驱动时，两个滚筒需用一对齿数相等的齿轮连接起来；采用双电动机传动时可将齿轮去掉，由两台电动机分别驱动两个滚筒。,（4）、 拉紧装置拉紧装置的作用，一是保证输送带有足够的张力，使滚筒与输送带之间产生必要的摩擦力；二是限制输送带在各托辊之间的悬垂度，确保输送机的正常运转。拉紧装置分为:和重砣拉紧式两种。机械拉紧式又分:螺杆式拉紧与钢丝绳绞筒式拉紧：螺杆式拉紧装置的结构如图,拉紧滚筒1 的轴承座装在滑块2 内，滑块2 可用调节螺杆3 实现在导槽里移动，并带动拉紧滚筒产生移动而达到拉紧输送带的目的。这种结构简单、紧凑，但由于行程的限制，又由于不能自动保持预拉力，所以需经常调节，一般适用于距离较短（小
12、于80m ）、功率小的输送机。钢丝绳绞筒式拉紧装置：利用钢丝绳和手动减速机装置（涡轮、蜗杆）将输送带拉紧 .其结构如下:,重砣式拉紧装置一般使用在固定式输送机上，井下带式输送机重砣式拉紧装置示意图如下: (5）、储带装置储带装置是用来把可伸缩带式输送机伸缩前后的多余输送带暂时储存起来，以满足采煤工作面持续前进和后退的需要。其工作原理如图下图,（6 ）、制动装置对带式输送机制动装置的规定，带式输送机在正常工作状态或故障状态下，根据不同的停车要求，都必须采取必要的制动，而在制动过程中又要求带式输送机制动装置必须灵活可靠，各部分传动机构、闸瓦及接触面积等应符合要求。,制动器的种类:带式逆止器、滚柱逆
13、止器、电力液压制动器及液压盘式制动器等。 带式逆止器，带式逆止器是在卸载滚筒的架子上固定一块逆止带，当带式输送机向上运输时，逆止带在卸载滚筒分离段上呈卷曲状态。若满载的带式输送机停车发生逆转时，固定逆止带的另一头（浮动的一头）被逆转的输送带带入输送带与滚筒之间，利用其摩擦力，可停止滚筒和输送带的逆转。这种逆止器的结构简单、造价低，缺点是在制动时输送机必须先倒转一定距离，等到逆止带完全楔入滚筒后才能产生逆止作用。功率大的输送机不宜采用，只用于向上运输的小型带式输送机。 滚柱逆止器，滚柱逆止器的制动平稳可靠，也只能用于向上运输时防止胶带输送机逆转。,电力液压制动器，这种制动器多用于大功率强力带式输
14、送机及钢丝绳牵引带式输送机。该制动器安装在高速轴上（靠电动机一侧），作为断电时停车和紧急刹闸用。这种制动器向上或向下运输时均可来用。 液压盘式制动器，这种制动器多用于强力带式输送机。它安装在主动滚筒的轮缘上，可在电力液压制动器失灵时起保护作用。,（7）、清扫装置清扫装置主要安装在卸载端和靠近机尾换向滚筒的内侧回空段输送带的上面。用来清扫胶带表面的黏附物，防止输送带损坏。清扫装置安设在卸载端，用来清扫胶带表面的粘附物料。目前我国带式输送机上使用较多的是刮板式清扫器。其刮板（用橡胶带制成）靠重砣的重量紧贴在输送带上，将卸载后输送带表面的粘附物料刮掉。这种重砣刮板式清扫装置的使用效果不好。近年来，各
15、部门已广泛使用弹簧式清扫刮板，其效果较好。除在输送机的卸载端外，还在靠近机尾换向滚筒内侧处安设有清扫装置，一般为犁形清扫装置，使刮板紧贴输送带的内表面（回空段输送带的上表面），清扫运输时撒落和粘附的物料。,五 带式输送机的安装、操作与维护,带式输送机的安装1、安装巷道的基本要求2、常用的安装方法根据实际情况编制安装计划和安装顺序，一般可按下列步骤进行安装： 传动装置和卸载机头部分的安装； 储带装置和卷带装置的安装； 中间架的安装； 机尾部的安装； 输送带的安装。,钢丝绳吊挂式可伸缩带式输送机的安装、清理、平整从机头到储带装置间约35m 长的巷道底板，以便安装输送机的固定部分。、将吊挂主钢丝绳运
16、至安装中心线两侧并铺开。、按下列顺序将输送机各部件运至安装位置，即机尾、机尾牵引绞车、托绳架、吊架及托辊、滑轮撬、拉紧绞车、储带装置（包括输送带张紧车，托辊小车及轨道）及机头传动部，然后根据已确定的位置按总图要求顺序安装，各部分沿中心线方向不能偏斜。、根据图纸要求在顶板支架上固定吊索。、固定机头后，开动牵引绞车拉紧主钢丝绳，并吊在吊索上。、安装托辊和输送带。,输送带的安装方法、平放翻上法。在输送机机架安装以前，在底板上沿着安装中心线把下股输送带放好，待机架装好后，下股平托辊把输送带托起，安装在托辊座上。然后再把槽形托辊组装在机架上，把上股输送带沿输送机旁边放好，安装输送带时，从一头开始，把输送带逐段翻上去，放在托辊上，这样比平移上去要迅速而省力。、吊挂法。在输送机机道上方，把整卷输送带吊挂起来，用人工拉开输送带放在下部的回空段平托辊上，下部输送带安装完毕，再把上部槽形托辊组装在机架上，以同样的方法将上部输送带安放到槽形托辊上。、滚筒高置法。将输送带滚筒支撑在某一适当位置，用一台小绞车缠绕钢丝绳拉着输送带一端，沿整个输送机道进行放置、综合法。用方法将下输送带放好，然后安好上托辊，在输送机道上方或下方将整卷输送带吊起，用小绞车拉着输送带一端，沿整个机道进行放置。,
